肌肉——設計學上的傑作

生命是仗賴活動來維持的。且舉個例，你呼吸的時候，胸膛會隨之上下起伏，而心臟也規律地跳動，於是你就得以活下去了。這些活動是怎樣產生的？都是肌肉的功勞！

肌肉是一些堅韌而富彈性的組織，使人體各部分得以發揮作用，和藉行動來表達思想感情。不管是微笑、大笑、哭泣、說話、走路、跑步、工作、玩耍、閱讀或進食，無不都用上肌肉。要想出什麼動作是用不上肌肉的，可不是那麼容易呢。

人體約共有六百五十塊肌肉，當中體積最小的，附在全身最小的中耳的骨頭上面，而最大塊的則要算是位於臀部、使雙腿活動的臀肌了。肌肉約佔男性體重的一半，或女性體重的三分之一。肌肉無疑是為行動而設計的。生物工程學教授傑拉爾德·波拉克說，肌肉有如「生理發動機」，而且「即使把所有人造發動機，包括汽車在內，每天轉化為活動的能量加在一起，也不及肌肉轉化為活動的能量那麼多」。

不過，即使人躺著不動，肌肉還是處於備用狀態，隨時都可以投入行動的。不論在什麼時候，肌肉內某些纖維都是稍稍拉緊的。要不是這樣，人的顎骨就會鬆開，內臟也會缺乏支持。就算人只是站著或坐下來，肌肉也得稍作調整，使人可以維持直立的姿勢，或不致從椅子上掉下來。

肌肉的類別

人體的肌肉共分三類，分別擔任不同的工作。抽動心臟的心肌是其中一種。心肌每次收縮後就放鬆下來，直至下一次再收縮為止。因此，心肌有一半時間是處於休息狀態的。

另一類肌肉是平滑肌。人體的內臟和血管大都給平滑肌包裹著。平滑肌像心肌一樣，都是不隨意肌，也就是不受意識控制的肌肉。平滑肌負責一些維持生命必需的功能，例如使液體流過腎臟和膀胱、在消化道中傳送食物、控制血液在血管中的流量、改變眼內晶狀體的形狀和擴大瞳孔的孔徑等。

在人體650塊肌肉中，骨骼肌所佔的比例最大。骨骼肌受人的意志支配，屬於隨意肌，因此人一生下來，就開始學習指揮這類肌肉；像嬰兒學習控制四肢，使自己蠕蠕學行時能保持身體平衡，就是其中一例。由於肌肉只能拉動，所以骨骼肌都得一雙一對協調地工作：一塊肌肉收縮，另一塊就放鬆。舉個例，你每次搔完頭皮後，二頭肌的好拍檔三頭肌就收縮，使你可以即時把手臂伸直過來，不然的話，你就得靠地心吸力把抬高了的手臂拉回原狀了。

人體的肌肉大小不一、形狀各異。有些肌肉纖細修長；腿後肌就屬於這一類。有些粗壯，重量不輕，像臀肌就是了。不論粗幼長短，肌肉都是為活動而設計的。且舉例說，要不是肌肉把肋骨與肋骨之間的空隙填得滿滿的，肋骨骨架就會過於堅硬而欠缺彈性，胸壁就更不能像手風琴般活動，利於人的呼吸了。另外，腹部肌肉也好像構成膠合板的各層木板，以不同角度層層交疊在腹前，使腹部各個器官不致跌離原位。

肌肉跟腱協調工作

一些堅韌、白繩子般稱為腱的組織，把拉動骨頭的肌肉附在骨頭之上。腱深入肌肉內部，跟包裹著肌纖維的結締組織相連。結締組織使肌肉內部所產生的力拉動腱，從而使骨骼活動。人體中最強有力的腱是跟腱；跟腱附在全身最強壯的肌肉之一的腓腸肌（小腿肌）上面。腓腸肌的作用是替身體減震。人在走路、跑步或跳躍時，這組肌肉所承受的壓力可超過1噸。

另一個肌肉與腱協調工作的例子是人那雙靈活、用途廣泛的手。幼長的腱穿過由纖維質組成的腕帶的下面，把前臂20雙肌肉跟關節眾多的手和指骨一一連結起來。這組肌肉連同另外20塊分布在掌心和手指上的肌肉，構成人的一雙靈巧的手，使人既可以裝配手錶內部的精密裝置，又能握著斧柄砍伐樹木。

三十多塊面部肌肉

人體中最能傳情達意的部位，要算是人的面部了。創造者把人的臉孔設計成具有三十多塊肌肉，足以使人做出各種各樣的面部表情。真的要這麼多嗎？不錯，因為僅是咧嘴一笑，就得用上14條肌肉呢！

有些面部肌肉強有力，例如附在顎骨上的肌肉，就能產生75公斤的力來咀嚼食物。有些肌肉則既纖巧又管用，像控制眼皮眨動的肌肉。眼皮每天眨動超過兩萬次，保持眼睛濕潤之餘，也能加以清洗，去除眼球表面的細菌污垢。

奇妙的設計

每塊肌肉都給設計成可以收縮自如。不過，人在撿拾羽毛時所用的力，顯然跟提起10公斤重的物件時所用的力大不相同。因此，骨骼肌的收縮需要跟動作互相配合才行。那末，骨骼肌是怎樣應付各種不同需要的呢？讓我們探究一下。

所有肌肉都是由個別的細胞組成的。由於肌細胞外形細長，因此又稱為肌纖維。有些肌纖維色澤較淺，有些則較深。色澤較淺的肌纖維具有快速收縮或抽動的能力。如果人從事一些在短時間內馬上要加勁、加速的活動，像提起重物或參加100米的短跑比賽，就會用到這類肌纖維了。快速收縮的肌纖維以糖原——糖的一種——為能源，因此強勁有力。不過，這類肌纖維會積累乳酸，因此容易疲乏或甚至抽筋、疼痛。

相反，色澤較深的肌纖維則收縮緩慢。這類肌纖維以氧的代謝作用為能量來源，血液供應豐富，比快速收縮的肌纖維所含的帶氧能量較多，所以是「耐力特強的肌肉帶」。

此外，還有一種色澤介乎上述兩者之間的肌纖維，跟快速收縮的肌纖維相似，但不易疲勞。這種肌纖維同時以糖和氧為能量來源，因此人長時間從事吃力的工作時，用上的大概就是這類肌纖維了。

事實上，不論是單塊肌肉，還是不同類別的肌肉，上述幾種肌纖維往往都混合存在。例如，長跑運動員的腿部肌肉可能平均有百分之80是收縮緩慢的肌纖維，而短跑運動員的腿部肌肉則可能有百分之75以上是快速收縮的肌纖維。

神經系統指揮行動

肌纖維都是由神經指揮行動的。神經一旦把衝動傳送到肌肉，肌肉就收縮起來。不過，肌肉內的肌纖維不是全都立刻同時收縮的。相反，肌纖維給組成不同的運動單位，而個別的運動單位就包括一條神經，以及神經所連接和操控的多組肌纖維。

有些運動單位，像腿部肌肉內的，一條神經控制超過2000根肌纖維。然而，眼睛裡個別的運動單位卻不過指揮三根肌纖維而已。肌肉所含的運動單位越多，而運動單位內肌纖維束的數目越少，就會有利於人做出須要高度協調、精巧細緻的動作，像穿針引線、彈奏鋼琴等。

要撿拾羽毛，肌肉收縮若干個運動單位就行了。不過，假如人要舉起重物，肌纖維內某些特別的感覺器官就會以閃電般的速度把信息傳給大腦，叫更多個運動單位投入行動，從而大大增加人的力氣，使人能夠把重物提起來。人徐徐步行時，只須用上少量的運動單位；一旦要發足奔跑，用上的運動單位數目就大得多，而使用的頻率也會增加。

心肌跟骨骼肌不同的地方是：心肌不是收縮，就是放鬆。一個心肌細胞受刺激，其他心肌細胞就即時齊齊「和應」，於是整個心臟收縮、放鬆，約每分鐘72次。

平滑肌的運作方式跟心肌的十分相似：一個細胞收縮，整個器官就同時收縮。可是，平滑肌可以維持收縮狀態而不疲累的時間較心肌長。一般人都不怎麼留意平滑肌的。不過，有時候人因飢腸轆轆而感到飢痛，或者在分娩時經歷強力的收縮，就會意識到平滑肌的存在了。

保持肌肉壯健

《肌肉：人體活動的奧妙》說：「不論對健康還是體形，運動都有好處。……肌肉要是經常受到鍛鍊，運用起來就會得心應手了。」運動令肌肉強健，使肌肉能支持內臟器官和不那麼容易就感到疲勞。

有兩種運動類形不同，卻都同樣對肌肉有益。一類是乏氧運動；像每天花點時間舉重，有助於強化肌肉。強壯的肌肉不但儲存更多糖和脂肪酸，也更有效地燃燒這些供應能量的物質，使肌肉不易疲勞。

帶氧運動，像緩步跑、游泳、騎自行車或競走，則對人的整體健康都有幫助。這類需要耐力的運動令流經肌肉的血液增多和增加線粒體，而線粒體又能產生高能量化合物腺苷三磷酸，供應肌肉收縮時所需的能量。帶氧運動對心臟尤其有益，甚至可能有助於預防心臟病。

做劇烈運動之前，先來點熱身運動，讓肌肉拉動一下、伸展一下，可防止肌肉扭傷或受損。熱身運動提升肌肉的溫度，促進肌肉的血液循環，使酶產生的能量增多，令肌肉收縮得更加順暢。運動過後，再做點熱身時做過的動作，讓身體逐漸緩和下來，可除去積存的乳酸，從而預防肌肉疼痛、僵硬。

不過，千萬要留意的是，過度劇烈的運動能使骨骼肌受損；如果人未經訓練就貿然做劇烈運動，受損的機會就更大了。此外，不斷延長肌肉收縮的時間，使肌肉過度緊張，像緩緩地放下重物或從高處往低處跑，也可能撕裂肌纖維。即使肌肉過度緊張而導致撕裂的肌纖維不多，也能造成令人疼痛的肌肉痙攣或炎症。

因此，要好好照料你身上的肌肉。要適量地做點操練肌肉的運動和有充足的休息，這樣，肌肉就能繼續像台設計精良的機器，成了你身上「性能最佳的發動機」。

［第20頁的精選語句］

人體約共有六百五十塊肌肉。體積最大的肌肉是負責移動雙腿的臀肌

［第24頁的附欄］

肌肉與營養

要保持肌肉強健，良好的營養是不可或缺的。多吃含鈣豐富的食物，例如奶類製品，和像香蕉一類多鉀的食物，以及柑橘類水果和乾果、深黃色蔬菜、堅果和種子等，都有助於調理肌肉的收縮。全穀麵包和穀類食物能提供鐵質和複合維生素B，而維生素B₁在把碳水化合物、蛋白質和脂肪轉化為肌肉所需的能量方面更是尤其重要。另外，多喝開水也能使體內的電解質保持平衡，和除去干擾肌肉運作的乳酸和其他廢物。

［第22,23頁的附欄或圖解］

肌肉奇妙的收縮作用

肌肉產生的動作看似簡單，背後牽涉的收縮活動卻教人嘆為觀止。傑拉爾德·波拉克教授說：「大自然設計之美實在令人拍案叫絕。肌肉這麼巧妙地把化學能轉化為機械能，人不得不承認這是智慧的成果。」

讓我們透過電子顯微鏡，仔細觀察一下肌肉精妙的收縮活動，好增加我們對創造者這項精心傑作的認識。

每個肌細胞或肌纖維，其實是由一束平行排列、體積較小的肌原纖維組成的。在每根肌原纖維內，都有數千條更細小的肌絲。肌絲分粗、細兩種。粗肌絲由肌球蛋白組成，細肌絲則主要由肌動蛋白構成；兩種蛋白質在肌肉細胞的收縮中起重要作用。

每根肌纖維的表面都有一個凹陷的地方。從脊柱伸出來的神經纖維的末梢，就是貼附在肌纖維這個凹位上面的。那末，肌肉是怎樣被啟動的呢？首先，大腦會發出指令，而信號就即時通過中樞神經系統數百萬個神經細胞，來到跟肌纖維相接的神經末梢。神經末梢受刺激後，末梢內一百多個小泡會釋出一種化學物質，把傳到肌肉細胞膜的神經衝動擴大，從而觸發一連串刺激整個肌細胞的電氣活動，使細胞膜放出帶電荷的鈣離子，繼而啟動肌肉收縮的機械程序。

藉著互相交織成為網狀、穿過肌原纖維之間的幼管，鈣離子得以散播整根肌纖維，和遇上不同的蛋白質。鈣離子跟細肌絲的某種蛋白質結合，使構成細肌絲的肌動蛋白細絲上被掩蓋著的蛋白質的活動部位暴露出來。

與此同時，兩個突出較粗的肌球蛋白細絲表面、帶著高能量化合物腺苷三磷酸的球狀結構（簡稱頭），也投入行動。一個頭跟肌動蛋白細絲上露出的一個活動部位連接起來，形成一座橫橋。另一個頭則分解腺苷三磷酸，藉此釋放能量，使橫橋能夠把肌動蛋白細絲拉到肌球蛋白細絲的旁邊或其上去。情形有如一隊正在拉繩子的人，把繩子一手交一手的，肌球蛋白細絲的頭這兒鬆開手，那兒就扯著肌動蛋白細絲較後的部分，一直把肌動蛋白細絲拉向肌球蛋白細絲的中央。這個動作不斷重複，直至收縮完成為止。整個連鎖反應歷時不過數千分之一秒！

收縮過程完成後，游離的鈣離子就回到原來所處的肌細胞膜裡，肌動蛋白細絲上露出的部位也重新掩蓋起來，肌纖維回復鬆弛狀態，直到再受刺激為止。毫無疑問，「［人］受造」，確實是「奇妙可畏」呢！——詩篇139:14。

［圖解］

（排版後的式樣，見出版物）

肌肉實際上是一束束重疊的纖維

粗肌絲和細肌絲（放大圖）

肌原纖維

肌原纖維束

肌纖維

肌肉

［第21頁的圖片］

（圖片是實物的兩倍）

體積最小的肌肉附在人體最小的中耳的骨頭上面

［第21頁的圖片］

僅是咧嘴一笑，就得用上14塊肌肉！

［第21頁的圖片］

眼部肌肉使人每天眨眼超過兩萬次

［第24頁的圖片］

心肌每分鐘收縮、放鬆約72次或平均一生26億次

［第24頁的圖片］

乏氧運動

［第20頁的圖片鳴謝］

Man, p. 20; eye, p. 21; heart, p. 24: The Complete Encyclopedia of Illustration/ J. G. Heck